限定井眼方向待钻轨道设计的代数法

限定了井眼方向的待钻井眼轨道设计问题需要求解一个7元非线性方程组,通常使用的数值迭代方法有许多固有的缺点,提出了一个新方法──代数法：将原始非线性方程组化简成一个三元多项式方程组,再进一步归结为求一个10次多项式方程全部正实数解问题和一个二元线性代数方程组问题。给出了代数法的计算机实现方法,具有计算速度快、数值稳定性好、存储需求小等特点。代数法具有与解析法相近的良好数学性质,能够对问题是否有解做出事前判断;在问题存在多个解的情况下,能够正确求出全部的解。所使用的数学化简技巧能够推广应用到求解定向井、水平井的井眼轨道设计问题中,有重要的理论价值和应用前景。     

水平井三维双增轨道设计问题求解的新方法

三维水平井轨道设计问题可以求出解析解,但在三维的情况下,目前没能找到有效的数学方法来求解分析,通常使用数值迭代法来求解,针对三维双增水平井轨道设计问题,通过一系列的数学变换过程,从原来的7元非线性方程组得到一个一元10次多项式议程,并且证明了：轨道设计问题的其他未知数都可以用这个多项式方程的实数根来解析计算。新方法解决了由设计条件判断设计问题是否有解的问题,由于避免了迭代过程求解,新方法的计算速度和计算可靠性都得到了提高。     

质点沿圆弧轨道的阻尼振动

从分析其受的摩擦力出发,讨论了最大摆角变化的规律;计算摩擦力作功的简便方法;运动方程及振动经历的时间等问题。进而指出这是一种非线性阻尼振动。     

三维漂移轨道设计模型的求解方法

三维漂移轨道设计中考虑自然曲线模型最为适宜,但是由于其计算公式比较复杂,自然曲线模型导出的井眼轨道约束方程组是非线性的,利用迭代法求解时往往会遇到不收敛的情况,给求解带来了困难。本文采用合理的求解过程和改进后的迭代计算格式保证了迭代的收敛。并通过实例验证了它的合理性和正确性。     

二维S型剖面设计第Ⅳ类初值问题的解析解

将第IV类初值问题的原方程组经过变量替换之后转化成形式简洁的新方程组,使用克莱默法则所得到的解析解公式具有相类似的结构。     

二维S型剖面设计第III类初值问题的解析解

第III类初值问题的特点是在三角函数中包含了未知数入靶井段井斜角;而另一个未知数具有长度量钢,出现在方程的线性系数位置上。可以使用平方和方法先将角度未知数从方程组中消去,所得到的方程为一个二次代数方程或线性方程,极易求出解析解。     

二维S型剖面设计第I类初值问题的解析解

二维S型剖面设计第I类初值问题的基本方程组是一个未知数包含在在三角函数中的二元非线性方程组,利用正交矩阵的数学性质通过数学变换将谈方程组简化成两个未知数解耦的简单三角函数方程,进而得到方程组的解析解公式。     

二维S型剖面设计第II类初值问题的解析解

第II类初值问题的共同特点是第三井段井斜角作为未知数包含在三角函数中,而另一个未知数关于方程是线性的。使用平方和方法可以将角度未知数先行消去。得到包含其他未知数的至多二次的代数方程。所得到的解析解公式具有非常简单的形式,对于钻井软件开发具有重要的指导意义。     

钻井轨道设计与井眼轨迹监测三维可视化系统

采用了软件实现与硬体实现相结合，前者为主，后者为辅的策略，实现了虚拟现实技术中的三维图形与图像、立体显示、人机交互，并将其成功地应用于钻井轨道设计与井眼轨迹监测中。解决了钻井轨道设计与井眼轨迹监测的三维可视化问题。经加载埕北30区块的地层、设计轨道、靶点、实钻轨迹等数据进行测试，取得了很好的成果。整个系统用VC^ 6.0和OPENGL，辅助以必要的硬件配置，成功地开发完成。     

自然曲线井眼轨道设计模型及反演求解方法

针对自然曲线模型复杂度较高,无解析解,需要求解复杂的隐式方程,容易遇到迭代发散的问题,重点探讨两种约束条件下的自然曲线反演求解算法,设计了稳定的迭代求解流程,并根据坐标增量求解新的井斜角,通过迭代计算快速确定最终结果.为确保计算过程的稳定性和计算结果的可靠性,计算过程中针对模型求解过程中可能出现的除以零的特殊情况,在特...     

欠平衡钻井随钻试井数学模型及实用方法研究

认为欠平衡钻井的物理过程与传统的测试理论的主要区别是 :随着欠平衡钻井的进行 ,井深不断增加 ,产层的暴露厚度是时间的函数 ;产能与井底压力是随时间变化的 .在原有的试井理论基础上 ,推导出欠平衡钻井随钻试井数学模型 ,并结合现有的试井方法 ,提出欠平衡钻井随钻试井实用方法——修正压降试井法和修正压力恢复试井法 .同时 ,结合两口井的欠平衡钻井现场实例数据进行了该方法的计算 ,结果与实际地层压力对比 ,偏差较小 ,从而验证了这方法的可行性     

定向井靶区与水平井靶窗的统一

作为定向井特例的水平井的靶窗不包含在定向井的靶区范围内,定向井的靶区与水平井的靶窗相冲突。分析定向井的靶区与水平井的靶窗的特征,认为统一靶区的基础是重新确立定向井与水平井的井眼轴线与靶区平面的关系,即靶区平面应该始终与井眼轴线垂直;平面内的靶区应该随井斜角的增加逐渐由直井的圆面变成水平井的矩形或椭圆形。分别建立椭圆形和圆角矩形靶区渐变的数学模型,编写计算软件,绘制安全椭圆锥和圆角棱锥。结果表明,靶区平面应该为与井眼轴线垂直的平面,直井靶区随井斜角过渡到水平井靶窗是解决这一冲突的有效方法。     

石油钻井物料需求计划模型研究

针对石油钻井物料消耗投资大、管理控制难的问题.通过分析石油钻井物料需求特点,应用物料需求计划方法构建了石油钻井物料管理与控制的石油钻井物料需求计划模型;针对钻具可重复使用的特性和钻具损耗的随机性,采用传统制造业物料需求计划方法和期望值法,分别给出了钻井物料需求计划确定型模型和随机型模型的计算过程与公式.该模型的建立与应用,为石油钻井企业缩短物资供应周期、降低库存成本、实现钻井物料供应的优化管理提供了辅助支持.     

基于地面搜索区域的全覆盖路径规划问题

对固定区域地面搜索问题的研究,可采用连续问题离散化的思想,将矩形目标区域按每组人数与每人实际搜索宽度的乘积将正方形边长分割成若干个小正方形区域,用奇偶校验思想验证从中心点出发不重复不遗漏地搜索完所有区域到集结点集合是一个可行方案.基于上述思想,本文建立了地面搜索的优化模型,利用最优化原理比较直观地解决了地面搜索问题,并得出了最优搜索路线和最优搜索时间.     

充气欠平衡钻水平井井眼净化规律研究

欠平衡钻井技术由于在提高勘探开发水平、降低钻井成本、避免储层损害等方面的优势,已被广泛应用。然而,采用充气欠平衡钻进的方式,使得水平井段的气液两相流型变化规律复杂化。通过分析水平井段岩屑颗粒受力情况,明确水平井段与直井段岩屑运移规律存在本质的区别,并建立岩屑运移数学模型。通过研究充气欠平衡钻水平井携岩问题,建立水平环空多相流流型判别模型及压降计算数学模型。最后编写计算程序,以实际钻井参数为例,验证模型,并为现场的优化钻井参数提供建议。     

石油钻井物料清单的模糊数量模型研究

针对石油钻井物料成本高、损耗模糊不确定、管理控制难的现状,采用企业资源计划物料清单的概念构建了石油钻井物料清单,并运用模糊数学和期望值方法建立了损耗数量为模糊数的石油钻井物料清单的模糊数量模型,给出了模型相应的求解过程.该模型的建立对模糊环境下石油钻井企业优化采购、降低库存成本、有效实施企业资源计划系统有一定的意义.     

丛式井钻井技术在陕北油田的应用

介绍了陕北油田丛式井施工特点，从井身剖面设计、井组防碰、井眼轨迹控制等方面，探讨了丛式井施工的重点和难点，并提出了保证井内安全的技术措施。     

焊接电弧电流密度分布模型的研究

本文采用分裂阳极法对于处于不同压缩状态的焊接电弧进行测试,将大量测试结果应用概率统计知识在概率纸上进行拟合检验,发现阳极平面电流密度的分布精确地服从威布尔分布规律。在分裂阳极测定基础上建立的威布尔二维联合分布密度函数可以作为阳极平面电流密度分布的通用模型,运用这一模型可以求得阳极平面任一点的电流密度,这一模型在电弧中心部分与正态模型十分接近,但在偏离中心处,则具有较高的精确性,且能确定电弧边界,而这一点正态模型是无法做到的。     

钻削过程声发射信号模型的理论研究

分析钻削过程中钻头的磨损形式和声发射源及其数学模型。方法用声发射信号与钻削过程的理论关系,研究钻削过程中各塑性变形区的塑性功功率数学表达式。